从电子排布到晶体与能带

多电子先填最低能量的房间(构造原理)，每个房间至多两个(泡利)，同一能级先各填一个(洪特)。内层电子屏蔽后的有效电荷 Z_eff 决定半径与顺序。

把 s 与 p 轨道混合，生成方向明确的杂化瓣。sp 张开 180 度，sp² 120 度，sp³ 109.5 度，s 成分比例决定键角。

电子对彼此尽量远离，从而决定分子形状(VSEPR)。孤对更强地压缩键角，使水弯成 104.5 度。键偶极的矢量和决定分子极性。

半径、电离能、电负性在周期表上规律变化。沿周期横向有效电荷增大、吸引更强；沿族向下增加壳层、半径变大。

晶体是单位晶胞在三维中的重复。把角原子记作 1/8、面记 1/2、体记 1，则 SC 为 1、BCC 为 2、FCC 为 4。米勒指数标记晶格内的面。

堆积率(FCC 与 HCP 0.74、BCC 0.68、SC 0.52)与配位数(12、8、12、6)区分晶格。FCC 与 HCP 把同一最密面按 ABCABC 与 ABAB 堆叠不同，却有相同的堆积率。

当许多原子聚集，离散能级展宽成宽带。带隙 E_g 为零是导体、小是半导体、大是绝缘体。掺杂在带隙内引入能级并移动费米能级。